Aveți nevoie de informații despre tendințele razei atomice? Care este tendința pentru raza atomică? În acest ghid, vom explica în mod clar tendințele razei atomice și cum funcționează acestea. Vom discuta, de asemenea, excepțiile de la tendințe și modul în care puteți utiliza aceste informații ca parte a unei înțelegeri mai largi a chimiei.

Înainte de a ne aprofunda în tendințele razei atomice, să trecem în revistă câțiva termeni de bază. Un atom este o unitate de bază a unui element chimic, cum ar fi hidrogenul, heliul, potasiul etc. O rază este distanța dintre centrul unui obiect și marginea sa exterioară.

O rază atomică este jumătate din distanța dintre nucleele a doi atomi. Razele atomice sunt măsurate în picometru (un picometru este egal cu o trilionime dintr-un metru). Hidrogenul (H) are cea mai mică rază atomică medie la aproximativ 25 pm, în timp ce cesiul (Cs) are cea mai mare rază medie la aproximativ 260 pm.

topologie de rețea

Care sunt tendințele razei atomice? Ce le cauzează?

Există două tendințe principale ale razei atomice. O tendință de rază atomică apare atunci când vă deplasați de la stânga la dreapta pe tabelul periodic (deplasându-vă într-o perioadă), iar cealaltă tendință apare atunci când vă mutați din partea de sus a tabelului periodic în jos (deplasându-vă într-un grup). Mai jos este un tabel periodic cu săgeți care arată cum se modifică razele atomice pentru a vă ajuta să înțelegeți și să vizualizați fiecare tendință de rază atomică. La sfârșitul acestei secțiuni este o diagramă cu raza atomică empirică estimată pentru fiecare element.

Tendința 1 a razei atomice: razele atomice scad de la stânga la dreapta pe parcursul unei perioade

Prima tendință periodică a razei atomice este aceea dimensiunea atomică scade pe măsură ce vă deplasați de la stânga la dreapta într-o perioadă. Într-o perioadă de elemente, fiecare electron nou este adăugat la aceeași înveliș. Când se adaugă un electron, se adaugă și un nou proton la nucleu, ceea ce conferă nucleului o sarcină pozitivă mai puternică și o atracție nucleară mai mare.

Aceasta înseamnă că, pe măsură ce se adaugă mai mulți protoni, nucleul primește o sarcină pozitivă mai puternică, care apoi atrage electronii mai puternic și îi trage mai aproape de nucleul atomului. Electronii atrași mai aproape de nucleu fac raza atomului mai mică.

Comparând carbonul (C) cu un număr atomic de 6 și fluorul (F) cu un număr atomic de 9, putem spune că, pe baza tendințelor razei atomice, un atom de carbon va avea o rază mai mare decât un atom de fluor deoarece cei trei protoni suplimentari pe care îi are fluorul își vor trage electronii mai aproape de nucleu și vor micșora raza fluorului. Și acest lucru este adevărat; carbonul are o rază atomică medie de aproximativ 70 pm, în timp ce fluorul este de aproximativ 50 pm.

Tendința 2 a razei atomice: razele atomice cresc pe măsură ce vă deplasați în jos într-un grup

A doua tendință periodică de rază atomică este aceea razele atomice cresc pe măsură ce vă deplasați în jos într-un grup din tabelul periodic. Pentru fiecare grup pe care îl deplasați în jos, atomul primește un înveliș de electroni suplimentar. Fiecare înveliș nou este mai departe de nucleul atomului, ceea ce mărește raza atomică.

În timp ce ați putea crede că electronii de valență (cei din învelișul cel mai exterior) ar fi atrași de nucleu, ecranarea electronilor împiedică acest lucru. Ecranarea electronilor se referă la o atracție scăzută între electronii exteriori și nucleul unui atom ori de câte ori atomul are mai multe învelișuri de electroni. Deci, din cauza ecranării electronilor, electronii de valență nu se apropie în mod deosebit de centrul atomului și, deoarece nu se pot apropia atât de mult, atomul are o rază mai mare.

De exemplu, potasiul (K) are o rază atomică medie mai mare (220 pm) decât are sodiul (Na) (180 pm). Atomul de potasiu are o înveliș electronic suplimentar în comparație cu atomul de sodiu, ceea ce înseamnă că electronii de valență sunt mai departe de nucleu, dând potasiului o rază atomică mai mare.

Raze atomice empirice

Sursă: Elemente web

3 excepții de la tendințele razei atomice

Cele două tendințe ale razei atomice pe care le-am discutat mai sus sunt adevărate pentru majoritatea tabelului periodic al elementelor. Cu toate acestea, există câteva excepții de la aceste tendințe.

O excepție o reprezintă gazele nobile. Cele șase gaze nobile, din grupa 18 a tabelului periodic, sunt heliu (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe) și radon (Rn). Gazele nobile sunt o excepție, deoarece se leagă diferit de alți atomi, iar atomii de gaz nobil nu se apropie la fel de mult unul de altul atunci când se leagă. Deoarece raza atomică este jumătate din distanța dintre nucleele lui Două atomi, cât de aproape sunt acești atomi unul de celălalt afectează raza atomică.

Fiecare dintre gazele nobile are învelișul lor de electroni complet umplut, ceea ce înseamnă multiplii atomi de gaz nobil sunt ținuți împreună de forțele Van der Waals mai degrabă decât prin legături. Forțele Van der Waals nu sunt la fel de puternice ca legăturile covalente, așa că doi atomi legați de forțele Van der Waals nu se apropie unul de celălalt ca doi atomi legați printr-o legătură covalentă. Aceasta înseamnă că razele gazelor nobile ar fi supraestimate dacă am încerca să le găsim razele empirice, deci niciunul dintre gazele nobile nu are o rază empirică și astfel nu urmează tendințele razei atomice.

Mai jos este o diagramă foarte simplificată a patru atomi, toți aproximativ de aceeași dimensiune. Cei doi atomi de sus sunt legați printr-o legătură covalentă, ceea ce provoacă o oarecare suprapunere între atomi. Cei doi atomi de jos sunt atomi de gaz nobil și sunt legați de forțele Van der Waals care nu permit atomilor să se apropie atât de aproape. Săgețile roșii reprezintă distanța dintre nuclee. Jumătate din această distanță este egală cu raza atomică. După cum puteți vedea, chiar dacă toți cei patru atomi au aproximativ aceeași dimensiune, raza gazului nobil este mult mai mare decât raza celorlalți atomi. Compararea celor două raze ar face ca atomii de gaz nobil să pară mai mari, chiar dacă nu sunt. Includerea razelor de gaz nobil ar oferi oamenilor o idee inexactă despre cât de mari sunt atomii de gaz nobil. Deoarece atomii de gaz nobil se leagă diferit, razele lor nu pot fi comparate cu razele altor atomi, așa că nu urmează tendințele razei atomice.

algoritm pentru bfs

Alte excepții includ seria lantanidelor și seria actinidelor din partea de jos a tabelului periodic. Aceste grupuri de elemente diferă de mare parte din restul tabelului periodic și nu urmează multe tendințe pe care le fac celelalte elemente. Nicio serie nu are o tendință clară a razei atomice.

Cum poți folosi aceste informații?

Deși probabil că nu va trebui să cunoașteți raza atomică a diferitelor elemente din viața de zi cu zi, aceste informații pot fi totuși utile dacă studiați chimia sau un alt domeniu înrudit. Odată ce înțelegeți fiecare tendință cheie a perioadei de rază atomică, este mai ușor să înțelegeți alte informații despre elemente.

De exemplu, vă puteți aminti că gazele nobile sunt o excepție de la tendințele razei atomice, deoarece au un înveliș exterior complet de electroni. Aceste învelișuri exterioare de electroni fac, de asemenea, gazele nobile inerte și stabile. Această stabilitate poate fi la îndemână. De exemplu, baloanele sunt de obicei umplute cu heliu, nu cu hidrogen, deoarece heliul este mult mai stabil și, prin urmare, mai puțin inflamabil și mai sigur de utilizat.

De asemenea, puteți utiliza razele atomice pentru a estima cât de reactive vor fi diferitele elemente. Atomii cu raze mai mici sunt mai reactivi decât atomii cu raze mai mari. Halogenii (din grupa 17) au cele mai mici raze medii din tabelul periodic. Fluorul are cea mai mică rază atomică a halogenilor (ceea ce are sens pe baza tendințelor) și asta îl face foarte reactiv. Doar adăugarea de fluor în apă va produce flăcări pe măsură ce fluorul se transformă într-un gaz.

Rezumat: Tendințe periodice Raza atomică

Există două tendințe principale ale razei atomice. Prima tendință periodică a razei atomice este aceea că razele atomice cresc pe măsură ce vă deplasați în jos într-un grup. Acest lucru se datorează ecranării electronice. Când se adaugă un înveliș suplimentar, acei electroni noi sunt mai departe de nucleul atomului, ceea ce mărește raza atomică. A doua tendință periodică a razei atomice este aceea că dimensiunea atomului scade deplasându-se de la stânga la dreapta într-o perioadă deoarece sarcina pozitivă mai puternică a atomului datorită faptului că are mai mulți protoni atrage electronii mai puternic și îi trage mai aproape de nucleu, reducând dimensiunea atomului.

git rebase

Există câteva excepții de la aceste tendințe, în special gazele nobile care nu formează legături așa cum fac majoritatea celorlalți atomi și seriile lantanide și actinide. Puteți folosi aceste informații pentru a înțelege mai bine tabelul periodic, cum se leagă atomii și de ce anumite elemente sunt mai reactive decât altele.

Ce urmeaza?

Trebuie să vă perfecționați chimia moleculară?Revizuire diferitele tipuri de hidrați , cum funcționează electronegativitatea și utilizările (și limitările) modelului atomic Bohr.

Urmăriți chimie avansată și aveți nevoie de ajutor?Avem ghiduri de studiu pentru AP Chem și IB Chemistry, precum și o revizuire generală Regents Chemistry pentru elevii de liceu din New York.

Să vă scufundați degetul de la picior în lumea minunată a biochimiei?Aflați despre cele șase tipuri de enzime și compoziția chimică a nucleotidelor.